复合机器人的未来发展之路浅谈

国际金属加工网 2020年04月02日

随着工业制造技术的高速发展,各行业生产工厂的自动化智能化程度越来越高,机械臂、协作机器人、移动机器人等各种类型工业机器人也逐渐成为智能工厂的标配。机械臂取代人工完成大部分生产自动化环节,大幅提升了生产效率提升产能,而移动机器人则实现各环节物流的自动对接和流转,真正实现了无人化生产。

对于传统的工业机械臂来说,由于机身位置固定、运动半径受臂展大小的限制导致作业范围被限定,很多公司开始尝试将机械臂和移动机器人进行搭配和组装,集合成具备更多功能、能处理更多环节工作的“复合型机器人”,意图让机械臂的作业地点不再受限,触达以往不能触达的地方,用以满足车间自动化设备柔性化生产的需求。

复合机器人是手脚两项功能集于一身的新型机器人,在以往的机器人世界里,通用的工业机器人被称为机械臂;而智能移动机器人则是用以代替人腿脚的功能,用以移动和控制方向。复合机器人则是合两者之长,手脚并用,将两种功能组合在一起。

可传统的工业机械臂由于机身太重、对自主移动机器人的负载太大、臂展刚性太大、安全性达不到保证等缘故,并不适用于作为复合机器人的“手”,于是便想到了用协作机器人代替工业机械臂来充当这只“手”。

浅谈复合机器人的未来发展之路

协作机器人相较于传统的工业机械臂虽然负载会小很多,但价格低廉,使用方便,更重要的是它们的适应性很强,更灵活且安全性高,与发展了几十年的工业机器人相比,它可以直接与生产现场工作人员协同合作,确保安全性基础上提升自动化程度及工作效率。UR、非夕、遨博、艾利特等大批国内外知名的协作机器人品牌也应运而生。

移动机器人作为复合机器人的“脚”来说是复合机器人非常重要的部分,按照导航方式目前主要有磁条导航、二维码导航、激光SLAM导航和视觉导航几种类型。而激光SLAM导航的移动机器人因为导航稳定、环境适应强、自主移动等众多优点是目前成为大多数复合机器人主要选择。

基于激光SLAM导航的自主移动机器人的复合机器人不需要借助任何辅助标记,无需改造工厂环境,遇到人员和货物都能自主避障和绕行。由移动机器人调度系统统一调配,实现柔性的智能生产。复合机器人有利于提高原材料配的传送、工件的装卸以及机器的装配等自动化程度,从而可以提高劳动生产效率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

复合机器人即可部分或全部代替人安全地完成恶劣环境下的危险作业,大大地改善工人的劳动条件。同时,一些简单但又繁琐的搬运工作可以由复合机器人来代替,可以避免由于人操作疲劳或疏忽而造成损失。复合机器人完成了一道工序就可以进行下一道工序,具有较高的灵活性。并且多台复合机器人组成移动的装配台、加工台使用,可形成高度柔性生产线。

目前,复合机器人在3C电子、医疗、日化品、机加工等制造业的零部件组装环节应用的越来越广泛复合型机器人可用于加工工件的抓取、组装、搬运、装卸等作业。此外,复合机器人也可快速布局于自动化工厂、仓储分拣、自动化货物超市等诸多场景,为物料的自动搬运、物品的上下料,以及物料的分拣提供自动化、柔性化的作业支持,使厂内物流可以实现真正的“无人搬运”。

随着工业4.0的不断深化,使得工业机器人从第三阶段向第四阶段过渡,解决柔性生产课题。而回归我国制造业的现实情况,目前的发展策略是力争实现弯道超车,自动化、信息化、智能化同步推进,在中国制造2025明确提出,以智能制造为主线,加快两化融合。在此大背景下,不难预估复合机器人将会很大的应用空间和发展前景。

2019年的东京机器人展上,与上一届展会最大的区别就是,各大机器人展商都不约而同的展示在不同场景下复合机器人的展示,似乎也印证了复合机器人的发展趋势。将来,想必更多的协作机器人厂商和移动机器人厂商会更多的合作,共同去解决复合机器人负载太小、无法触地、更快捷通信、产品/行业标准等课题,更快的实现复合机器人的产品化以及快速发展和大规模应用。


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